KR101530204B1 - 와이형 모노레일 대차 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 와이형 모노레일 대차 구조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 모노레일 전체를 Y형으로 형성하고, Y형 모노레일 측부를 지지하도록 함으로써, 지지력을 높여주어 주행 중에 발생하는 비틀림력이나, 차량의 측방으로 외력이 작용하더라도 차량을 안정적으로 지지할 수 있는 와이형 모노레일 대차 구조에 관한 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 차체와 대차로 이루어져 모노레일을 주행하는 모노레일 차량에 있어서, 상기 대차는 대차 프레임과, 상기 대차 프레임의 하부에 설치되는 주행륜과, 모노레일의 양측면과 접하도록 상기 대차 프레임의 모서리에 설치되는 가이드륜으로 이루어지지고, 상기 모노레일은 양측에 경사면이 형성되어 단면 형상이 와이(Y)형으로 형성되는 것을 특징으로 한다.

Description

와이형 모노레일 대차 구조{bogie structure of Y-type monorail vehicle}

본 발명은 와이형 모노레일 대차 구조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 모노레일 전체를 Y형으로 형성하고, Y형 모노레일 측부를 지지하도록 함으로써, 지지력을 높여주어 주행 중에 발생하는 비틀림력이나, 차량의 측방으로 외력이 작용하더라도 차량을 안정적으로 지지할 수 있는 와이형 모노레일 대차 구조에 관한 것이다.

모노레일은 콘크리트나 철제 빔으로 이루어져 있는 한 개의 궤도 위를 고무타이어나 철륜이 장착된 열차가 운행하는 구조로 이루어진 바, 차량의 지지방식에 따라 과좌식(궤도 위를 열차가 달리는 방식)과 현수식(열차가 궤도에 매달려서 운행하는 방식)으로 나뉜다. 모노레일의 수송규모가 도시철도와 버스의 중간이기 때문에 중규모의 수송에 적합하며, 이러한 특성 때문에 대부분의 도시교통계획에서는 경전철로 분류되며, 대도시의 보조교통수단, 중소도시의 주요교통수단으로 사용된다.

이러한 모노레일은 그 형태에 따라 I형 모노레일과 Y형 모노레일이 있으며, 그 중 Y형 모노레일의 경우는 도 1에 도시된 바와 같이 지면으로부터 설정 높이로 가설된 Y형 모노레일(51)을 따라 철도차량이 운행하도록 구성되는데, 이 철도차량은 승객이 탑승하는 차체(52)와 차체의 플로어 밑에 배치된 구동대차(bogie)(53)로 이루어져 있으며, 구동대차(53)의 프레임워크(31)의 전방측 양단부와 후방측 양단부에 각각 Y형 모노레일(51)의 가이드 트랙(11)에 접촉하는 스테빌라이저 가이드휠(54)이 설치된다.

그런데, 이러한 종래 구성의 스테빌라이저에 의하면 구동대차(53)가 주행 중인 상태에서 변속조작(출발, 정지, 가속, 감속)이나 조향조작(코너링)을 수행할 경우, Y형 모노레일(51)의 가이드 트랙(11)에 접촉해 있는 스테빌라이저 가이드휠(54)로부터 스테빌라이저 가이드용 서스펜션 유닛(55) 측으로 비틀림력(torque)이 전해지고, 이러한 비틀림력으로 인해 스테빌라이저 각부가 변형되며, 이러한 변형으로 인해 오작동을 하는 문제점이 있다.

그래서, 이러한 문제점을 해결하기 위하여, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같은 한국등록특허 제10-1028036호에 기재된 기술이 제안되었는데, 그 기술적 특징은 Y형 모노레일을 따라 주행하는 구동대차(200)의 수평면에 대해, 설정 각도만큼 경사지도록 상기 구동대차의 프레임워크(210)의 전·후방측에 형성된 각각의 장착판(211)에 설치하는 스테빌라이저 가이드휠용 서스펜션 유닛으로서, 상기 장착판(211)에 관통·결합하는 스플라인보스(242), 상기 스플라인보스(242)의 길이방향으로 이동할 수 있도록 상기 스플라인보스(242)의 내부에 삽입되며, 상기 스플라인보스(242)보다 길이가 더 길어, 상기 스플라인보스(242)의 내부로 삽입되었을 때 상기 스플라인보스(242)로부터 각각 일단부와 타단부가 돌출되는 스플라인축(243), 상기 Y형 모노레일의 가이드 트랙에 접촉되는 스테빌라이저 가이드휠의 휠축(231)이 하단에 결합하고, 상기 스플라인축(243)의 일단부가 상단에 결합하는 연결아암(246), 상기 장착판(211)으로부터 설정 간격만큼 떨어져서 상기 스플라인축(243)의 타단부에 결합하는 가동판(244) 및 상기 가동판(244)과 상기 장착판(211) 사이에 형성되는 공기실로 이루어진 것을 특징으로 한다.

그런데, 한국등록특허 제10-1028036호에 기재된 기술은 Y형 모노레일을 따라 주행하는 구동대차에 대해 변속조작이나 조향조작이 행해질 때, Y형 모노레일에 접촉해 있는 스테빌라이저 가이드휠로부터 전해지는 비틀림력에 의해 스테빌라이저 유닛이 변형되거나 오작동되는 일이 없도록 하는 장점은 있으나, 모노레일 지지부의 상부에 Y형 모노레일 부분이 형성되고 차량의 하부 중심부에 대차의 높이보다 낮게 Y형 모노레일이 위치하게 되므로, 폭이 좁고 낮은 높이로 형성되는 Y형 모노레일 만으로는 주행중에 차량 전체에 측방으로 작용하는 힘을 완전하게 지지할 수 없어, 차량이 탈선하는 등의 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 모노레일의 상부 전체를 Y형으로 형성하고, 차량이 Y형 모노레일 상부를 주행하게 하되, 대차를 형성하는 대차 프레임의 모서리 부분에 브라켓이 형성되고, 상기 브라켓의 하단에 Y형 모노레일의 측부에 형성되는 경사면에 접촉되도록 가이드륜이 설치되어, 지지력을 높여줌으로써, 주행 중에 발생하는 비틀림력이나 차량의 측방으로 작용하는 외력이 발생하더라도 탈선하는 것을 안정적으로 방지할 수 있는 와이형 모노레일 대차 구조를 제공하는 것이다.

그리고, 본 발명의 다른 목적은 가이드륜이 설치되는 브라켓을 대차 프레임의 모서리부분에 직접 설치함으로써, 그 구조를 단순하게 할 뿐만 아니라, 구조를 견고하게 하여, 보다 안정적으로 차량을 지지할 수 있게 하는 와이형 모노레일 대차 구조를 제공하는 것이다.

이러한 문제점을 해결하기 위한 본 발명은;

차체와 대차로 이루어져 모노레일을 주행하는 와이형 모노레일 대차 구조에 있어서, 상기 대차는 대차 프레임과, 상기 대차 프레임의 하부에 설치되는 주행륜과, 모노레일의 양측면과 접하도록 상기 대차 프레임의 모서리에 설치되는 가이드륜으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 모노레일은 양측에 경사면이 형성되어 단면 형상이 와이(Y)형으로 형성되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 대차 프레임의 모서리에는 브라켓이 설치되고, 상기 브라켓의 하단에 상기 가이드륜이 설치되는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 브라켓은 모노레일의 양측에 형성되는 경사면의 경사각에 대응되도록 절곡형성되는 것을 특징으로 한다.

상기한 구성의 본 발명에 따르면, 모노레일의 상부 전체를 Y형으로 형성하고, 차량이 Y형 모노레일 상부를 주행하게 하되, 대차를 형성하는 대차 프레임의 모서리 부분에 브라켓이 형성되고, 상기 브라켓의 하단에 Y형 모노레일의 측부에 형성되는 경사면에 접촉되도록 가이드륜이 설치되어, 지지력을 높여줌으로써, 주행 중에 발생하는 비틀림력이나 차량의 측방으로 작용하는 외력이 발생하더라도 탈선하는 것을 안정적으로 방지할 수 있는 효과가 있다.

그리고, 본 발명은 가이드륜이 설치되는 브라켓을 대차 프레임의 모서리부분에 직접 설치함으로써, 그 구조를 단순하게 할 뿐만 아니라, 구조를 견고하게 하여, 보다 안정적으로 차량을 지지할 수 있게 하는 효과가 있다.

도 1은 종래의 Y형 모노레일 차량의 개략도이다.
도 2는 종래의 개선된 Y형 모노레일 차량의 사시도이다.
도 3은 도 2의 모노레일 차량의 대차 부분의 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 와이형 모노레일 대차 구조가 적용된 차량의 측면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 와이형 모노레일 대차 구조의 측면도이다
도 6은 본 발명에 따른 와이형 모노레일 대차 구조의 정면도이다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 보다 상세하게 설명한다. 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다. 그리고, 본 발명은 다수의 상이한 형태로 구현될 수 있고, 기술된 실시 예에 한정되지 않음을 이해하여야 한다.

도 4는 본 발명에 따른 와이형 모노레일 대차 구조가 적용된 차량의 측면도이고, 도 5는 본 발명에 따른 와이형 모노레일 대차 구조의 측면도고, 도 6은 본 발명에 따른 와이형 모노레일 대차 구조의 정면도이다.

본 발명은 단면이 Y형으로 형성되는 모노레일(500)을 주행하는 와이형 모노레일 대차 구조에 관한 것으로 도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이 그 구성은 승객이나 화물을 수용할 수 있는 차체(300)와 상기 차체(300)의 하부에 설치되는 대차(400)로 이루어지되, 상기 대차(400)는 뼈대를 이루는 대차 프레임(410)과 상기 대차 프레임(410)의 하부에 설치되는 주행륜(420)과 상기 대차 프레임(410)의 모서리에 설치되는 가이드륜(440)으로 이루어진다.

여기서, 상기 모노레일(500)은 양측에 경사면(510)이 형성되는데, 상기 경사면(510)은 하부로 갈수록 모노레일(500)의 폭이 좁아지도록 형성되어, 모노레일(500)의 단면이 Y자 형상으로 형성된다.

그리고, 상기 대차 프레임(410)의 각 모서리부분에는 브라켓(430)이 형성되는데, 상기 브라켓(430)의 하단에는 상기 모노레일(500)의 경사면(510)에 접하도록 가이드륜(440)이 설치된다.

이때, 상기 브라켓(430)은 모노레일(500)의 양측에 형성되는 경사면(510)의 경사 각도에 대응되도록 절곡 형성되는데, 이렇게 상기 브라켓(430)이 절곡 형성됨으로써, 브라켓(430)의 하단에 설치되는 가이드륜(430)은 외주면이 모노레일(500)의 경사면(510)에 완전히 밀착되게 된다.

그래서, 본 발명의 대차(400)의 각 모서리에 설치되는 가이드륜(430)은 모노레일(500)의 경사면(510)을 가압하게 되고, 대차(400)의 하부에 설치되는 주행륜(420)은 모노레일(500)의 상면을 가압하게 되므로, 모노레일(500)의 3면을 견고하게 가압하게 되어 대차(400)의 측부에 별도로 안정륜을 구비하지 않더라도, 주행 중에 발생하는 비틀림이나 차량의 측방에서 작용하는 외력에도 안정적으로 지지할 수 있어, 차량(300)이 탈선하는 것을 방지할 수 있게 된다.

그리고, 도 2 및 도 3에 도시된 종래의 대차(200)는 가이드휠(230)을 설치하기 위하여 별도의 장착판(211)을 프레임워크(210)의 전부에 구비하여, 연결아암(246)을 설치하게 되므로, 그 구조가 복잡하여, 제작이 용이하지 않을 뿐만 아니라, 주행 중에 발생하는 비틀림력의 크기가 클 경우 쉽게 손상되는 문제점이 있다.

그런데, 본 발명은 대차 프레임(410)의 각 모서리부분에 가이드륜(440)이 설치되는 브라켓(430)을 직접 고정 설치함으로써, 그 구조를 단순하게 할 뿐만 아니라 구조를 견고하게 함으로써, 주행 중에 발생하는 비틀림력이 크더라도 안정적으로 차체(300)를 지지할 수 있게 된다.

한편, 상기 대차(400)의 하부에 설치되는 주행륜(420)은 한 쌍이 일정 거리 이격되게 구비되는데, 상기 주행륜(420)은 차축(미도시)에 의해 연결되며, 대차 프레임(410)의 전부에는 상기 주행륜(420)을 회전시키기 위한 트랙션 모터(450)가 구비되며, 상기 트랙션 모터(450)는 동력전달부(미도시)를 통하여 차축으로 회전력을 전달하여, 주행륜(420)을 회전시키게 된다.

이때, 종래에는 주행륜이 대차의 중심부에 위치하게 설치되고, 트랙션 모터는 주행륜의 측부에 설치됨으로써, 주행륜에 손상이 있을 경우 교체가 용이하지 않았는데 반해, 본 발명에서는 한 쌍의 주행륜(420)을 일정거리 이격되게 설치하고, 주행륜(420)을 회전시키기 위한 트랙션 모터(450)를 대차 프레임(410)의 전부에 위치시킴으로써, 주행륜(420)에 손상이 있을 경우 용이하게 교체할 수 있게 된다.

또한, 상기 대차(400)의 전후에는 보조륜(460)이 더 구비되는데, 상기 보조륜(460)은 차량이 주행시에 모노레일(500)의 상면에 위치하는 날카로운 물질에 의해 주행륜(420)에 손상이 발생하더라도, 대차(400)를 안정적으로 지지할 수 있게 되어 사고의 발생을 방지할 수 있게 된다.

그리고, 상기 대차(400)의 중심부에는 차체와 연결하기 위한 센터피봇이 구비되어, 차체를 안정적으로 연결할 수 있게 되며, 상기 센터피봇의 전후에는 작동장치(470)가 구비되는데, 상기 작동장치(470)은 보조륜(460)의 위치를 조절하여 전술한 바와 같이 유사시에 안정적으로 작동하도록 한다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 실시 예와 실질적으로 균등한 범위에 있는 것까지 본 발명의 권리 범위가 미치는 것으로 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 실시가 가능한 것이다.

본 발명은 와이형 모노레일 대차 구조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 모노레일 전체를 Y형으로 형성하고, Y형 모노레일 측부를 지지하도록 함으로써, 지지력을 높여주어 주행 중에 발생하는 비틀림력이나, 차량의 측방으로 외력이 작용하더라도 차량을 안정적으로 지지할 수 있는 와이형 모노레일 대차 구조에 관한 것이다.

300 : 차체 400 : 대차
410 : 대차 프레임 420 : 주행륜
430 : 브라켓 440 : 가이드륜
450 : 트렉션 모터 460 : 보조륜
470 : 작동장치
500 : 모노레일 510 : 경사면

Claims (4)

1. 차체와 대차로 이루어져 모노레일을 주행하는 와이형 모노레일 대차 구조에 있어서,
   상기 대차는 대차 프레임과,
   상기 대차 프레임의 하부에 설치되어 모노레일의 상면을 주행하는 주행륜과,
   모노레일의 양측면과 접하도록 상기 대차 프레임의 모서리에 설치되는 가이드륜으로 이루어지되,
   상기 모노레일은 양측에 경사면이 형성되어 단면 형상이 와이(Y)형으로 형성되고,
   상기 대차 프레임의 모서리에는 브라켓이 설치되되, 브라켓의 하단부는 모노레일의 양측에 형성되는 경사면과 평행을 이루도록 하여 절곡형성되고,
   상기 브라켓의 절곡된 하단에는 상기 모노레일의 경사면에 밀착하도록 상기 가이드륜이 설치되며,
   상기 대차의 전후에는 보조륜이 구비되고,
   상기 대차의 센터피봇의 전후에는 보조륜의 위치를 조절하는 작동장치가 설치되는 것을 특징으로 하는 와이형 모노레일 대차 구조.
   
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